專利名稱：熒光輪及光源裝置、投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光輪、使用該熒光輪的光源裝置、和具有該光源裝置的投影儀。
背景技術(shù)：
近年來，采用發(fā)光二極管或激光二極管、或者有機(jī)EL、熒光體發(fā)光等的光源，被用 作各種電氣設(shè)備的光源。在這些各種各樣的光源中，采用熒光體的發(fā)光的光源，通過提高照 射熒光體的激發(fā)光的能量密度、或者增大激發(fā)光的輸出，能夠獲得高密度的發(fā)光。因此，關(guān) 于在電視機(jī)和照明裝置等各種領(lǐng)域中使用的、采用熒光體的發(fā)光的光源，被提出了用于獲 得更高亮度的發(fā)光的各種提案。但是，為了提高激發(fā)光的能量密度或者增大激發(fā)光的輸出，需要使用功耗量大的 激發(fā)光源、或者使用大型的激發(fā)光源，所以很難應(yīng)用于近年來變小型化的電氣設(shè)備中。因此，例如在日本特開平7-37511號公報(專利文獻(xiàn)1)中提出了以下方案，為了 增加等離子顯示器面板的排列間距中的發(fā)光的量，在排列間距中的隔壁的表面形成凹凸， 在被該凹凸面被覆的熒光體層的表面也形成凹凸面，由此增大表面積，提高每排列間距的 亮度。另外，在日本特開2005-277331號公報(專利文獻(xiàn)2)中提出了以下方案，在把內(nèi) 面作為反射面的開口容器的內(nèi)側(cè)形成熒光體層，由此提高從熒光體層發(fā)出的發(fā)光的利用效率。專利文獻(xiàn)1日本特開平7-37511號公報專利文獻(xiàn)1日本特開2005-277331號公報如上所述，在采用熒光體的光源中，為了獲得高亮度的熒光，采用增大發(fā)光面積、 或者會聚并利用全方位射出的熒光的方法。但是，在上述的提案中，沿與射出面大致平行的 方向射出的熒光的大部分成為不需要的光，所以存在熒光的利用效率低的問題。并且，在是將鋪設(shè)有熒光體的面作為反射平面并通過照射激發(fā)光而射出熒光的熒 光輪的情況下，如果把高能量密度的激光等用作激發(fā)光源，透射熒光體層并在反射面反射 的能量較大的相干光有可能直接作為光源光射出到外部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高熒光的利用效率的、具有熒光體的熒光輪， 具有該熒光輪的、安全性高而且能夠射出高亮度的光的光源裝置，以及使用該光源裝置的 投影儀。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個方式是一種熒光輪，具有將一面作為反射面的 基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光體而成的熒光體層，使該熒光體被激發(fā)光激發(fā)而發(fā) 出的熒光從所述基板的反射面?zhèn)壬涑觯鰺晒廨喌奶卣髟谟?，在所述基板的反射面上?成有細(xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地 從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述反射面?zhèn)壬涑觥?br> 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個方式是一種光源裝置，其特征在于，具有熒光輪 和激發(fā)光源，所述熒光輪具有將一面作為反射面的基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光 體而成的熒光體層，所述激發(fā)光源使該熒光體激發(fā)，從而從所述基板的反射面?zhèn)劝l(fā)出熒光，所述基板是在預(yù)定位置形成有環(huán)狀凹部的圓板形狀，在該環(huán)狀凹部的底面形成有 所述細(xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地 從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述基板的反射面?zhèn)壬涑觯⑶以谒霏h(huán)狀凹部沿圓周方向鋪 設(shè)有發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層、和發(fā)出藍(lán)色波段 光的藍(lán)色熒光體層。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個方式是一種光源裝置，其特征在于，具備熒光 輪，具有將一面作為反射面的基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光體而成的熒光體層； 作為藍(lán)色激光發(fā)光器的激發(fā)光源，配置成為光軸與所述熒光輪正交，使該熒光體激發(fā)而從 所述基板的反射面?zhèn)劝l(fā)出熒光，；和分色鏡，配置在所述激發(fā)光源和所述熒光輪之間，透射 來自所述激發(fā)光源的射出光，并反射來自所述熒光輪的熒光，所述基板是在預(yù)定位置形成有環(huán)狀凹部的圓板形狀，在該環(huán)狀凹部的底面形成有 所述細(xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地 從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述基板的反射面?zhèn)壬涑?；并且在所述環(huán)狀凹部沿圓周方向鋪 設(shè)有發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層、和使光擴(kuò)散透射 的擴(kuò)散透射層。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個方式是一種投影儀，其特征在于，具備光源裝 置；顯示元件；光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將來自該光源裝置的光引導(dǎo)到所述顯示元件上；投影側(cè)光 學(xué)系統(tǒng)，將來自所述顯示元件的投影光投影到屏幕等上；和投影儀控制單元，所述光源裝置 具備熒光輪，具有將一面作為反射面的基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光體而成的 熒光體層；作為紫外線激光發(fā)光器的激發(fā)光源，配置成為光軸與所述熒光輪正交，使該熒光 體激發(fā)而從所述基板的反射面?zhèn)劝l(fā)出熒光，；分色鏡，配置在所述激發(fā)光源和所述熒光輪之 間，透射來自所述激發(fā)光源的射出光，并反射來自所述熒光輪的熒光；和馬達(dá)，使所述熒光 輪旋轉(zhuǎn)，所述基板是在預(yù)定位置形成有環(huán)狀凹部的圓板形狀，在該環(huán)狀凹部的底面形成有 所述細(xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地 從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述基板的反射面?zhèn)壬涑?，并且在所述環(huán)狀凹部沿圓周方向鋪 設(shè)有發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層、和發(fā)出藍(lán)色波段 光的藍(lán)色熒光體層。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個方式是一種投影儀，其特征在于，具備光源裝 置；顯示元件；光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將來自該光源裝置的光引導(dǎo)到所述顯示元件上；投影側(cè)光 學(xué)系統(tǒng)，將來自所述顯示元件的投影光投影到屏幕等上；和投影儀控制單元，所述光源裝置 具備熒光輪，具有將一面作為反射面的基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光體而成的 熒光體層；作為紫外線激光發(fā)光器的激發(fā)光源，配置成為光軸與所述熒光輪正交，使該熒光 體激發(fā)而從所述基板的反射面?zhèn)劝l(fā)出熒光，；分色鏡，配置在所述激發(fā)光源和所述熒光輪之 間，透射來自所述激發(fā)光源的射出光，并反射來自所述熒光輪的熒光；和馬達(dá)，使所述熒光 輪旋轉(zhuǎn)，
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所述基板是在預(yù)定位置形成有環(huán)狀凹部的圓板形狀，在該環(huán)狀凹部的底面形成有 所述細(xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地 從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述基板的反射面?zhèn)壬涑?，并且在所述環(huán)狀凹部沿圓周方向鋪 設(shè)有發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層、和使光擴(kuò)散透射 的擴(kuò)散透射層。


圖1是本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的立體圖及剖面示意圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射狀態(tài)的放大剖面示意圖。圖3是將本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射面的一部分放大的示意圖。圖4是將本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射面的一部分放大的示意圖。圖5是將本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射面的一部分放大的示意圖。圖6是將本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射面的一部分放大的示意圖。圖7是表示本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射狀態(tài)的放大剖面示意圖。圖8是將本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射面的一部分放大的示意圖。圖9是將本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射面的一部分放大的示意圖。圖10是表示本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的反射狀態(tài)的放大剖面示意圖。圖11是本發(fā)明的實施例涉及的光源裝置的平面示意圖。圖12是表示使用本發(fā)明的實施例涉及的光源裝置的投影儀的實施例的外觀立體 圖。圖13是使用本發(fā)明的實施例涉及的光源裝置的投影儀的功能電路框圖。圖14是表示使用本發(fā)明的實施例涉及的光源裝置的投影儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示 意圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。圖1是本實施例涉及的熒光輪71的外 觀立體圖及剖面示意圖。圖2是本實施例涉及的熒光輪71的放大剖面示意圖。圖3是將 本實施例涉及的熒光輪71的細(xì)微反射構(gòu)造210放大的示意圖。本實施例的熒光輪71如圖1所示，包括圓形基板201、和在基板201的環(huán)狀凹部 203中鋪設(shè)的熒光體層205，基板201在其外周緣附近具有形成為環(huán)狀的環(huán)狀凹部203。激 發(fā)光照射熒光輪71的熒光體層205時，熒光體層205中的后面敘述的熒光體213被激發(fā)， 并發(fā)出預(yù)定波段的熒光。該熒光直接或者在環(huán)狀凹部203的底面等反射后從射出面射出到 外部，該射出光被用作光源光。熒光輪71是光源裝置中的一個部件。另外，射出面指環(huán)狀 凹部203的開口側(cè)的面?；?01利用反射率高的銀等金屬材料形成。在外周緣的附近形成有上述的環(huán)狀 凹部203，在中心部形成有與后面敘述的馬達(dá)等連接的開口。該環(huán)狀凹部203的內(nèi)面被特別 實施了鏡面加工等。關(guān)于鏡面加工的方法，由于基板201是利用反射率高的銀等形成的，所 以存在通過研磨等來實施鏡面加工的情況、和通過銀蒸鍍等來實施鏡面加工的情況。熒光體層205在基板201的環(huán)狀凹部203內(nèi)部，沿圓周方向依次鋪設(shè)有發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層205R、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層205G、和發(fā)出藍(lán)色波段光的 藍(lán)色熒光體層205B。該熒光體層205的厚度為200 μ m以下。并且，該熒光體層205如圖2所示，通過在硅樹脂或玻璃等透射可見光線的部件即 粘合劑211中均勻地分散熒光體213而形成。另外，作為紅色熒光體層205R中的紅色熒光 體可以使用硼酸鎘(Cd2B2O5)等。作為綠色熒光體層205G中的綠色熒光體可以使用硅酸鋅 (ZnSiO3)等。作為藍(lán)色熒光體層205B中的藍(lán)色熒光體可以使用鎢酸鈣(CaWO4)等。但是， 不限于這些。并且，本實施例的熒光輪71的特征在于，如圖1所示，在環(huán)狀凹部203的底面具有 由多個細(xì)微的凹凸形成的細(xì)微反射構(gòu)造210。該細(xì)微反射構(gòu)造210如圖2所示，是通過反射 熒光的光以使從熒光體213沿橫向、即與基板201的平面方向大致平行地發(fā)出的熒光在基 板201的反射面?zhèn)壬涑?，來提高熒光的利用效率而形成的。下面，關(guān)于細(xì)微反射構(gòu)造210列舉幾個示例進(jìn)行說明。在圖3中，細(xì)微反射構(gòu)造 210包括平面部221、和從該平面部221突出的四棱錐形狀的多個凸部223，各個凸部223以 預(yù)定的間隔有規(guī)則地配置。另外，考慮到加工的容易程度等，優(yōu)選凸部223之間的間隔在約 數(shù)μπι 數(shù)mm的范圍內(nèi)。并且，凸部223的高度形成為與熒光體層205的厚度大致相同， 即形成為約數(shù)μπι 數(shù)百μ m，優(yōu)選形成為約數(shù)十μπι到200 μπι。并且，細(xì)微反射構(gòu)造210 中的反射面如上所述被實施了鏡面加工，所以入射到熒光體層205的激發(fā)光和在熒光體層 205內(nèi)發(fā)出的熒光幾乎沒有衰減地反射。通過形成這種細(xì)微反射構(gòu)造210，如圖2所示，在入射到熒光體層205的激發(fā)光中， 沒有直接照射熒光體213的光也在凸部223重復(fù)反射，由此能夠提高照射熒光體213的概 率。并且，從熒光體213橫向射出的熒光在凸部223的側(cè)面反射而反射到射出面方向，所以 能夠提高從射出面射出到外部的概率。因此，能夠提高激發(fā)光的利用效率和熒光的利用效 率，不需提高激發(fā)光源的能量密度或者增大激發(fā)光源的輸出就可獲得高亮度的熒光。另外， 雖然使凸部223形成為四棱錐形狀，但形成為多棱錐形狀或者多棱梯形形狀，也能夠獲得 相同的效果。另外，關(guān)于細(xì)微反射構(gòu)造210，如圖4所示，也可以是以預(yù)定的間隔有規(guī)則地排列 作為拋物線旋轉(zhuǎn)體的凸部223而形成的構(gòu)造。這樣，通過使凸部223的側(cè)面的形狀形成為 使來自焦點的光呈平行光反射的特性的拋物面形狀，例如即使不是來自焦點的光，也能夠 使熒光沿與射出面接近垂直的方向反射。因此，從射出面射出的熒光的擴(kuò)散角度變小，所以 能夠提高熒光的利用效率。另外，雖然使凸部223形成為拋物線旋轉(zhuǎn)體，但也可以是側(cè)面為 拋物面形狀的大致多棱錐形狀或者大致多棱梯形形狀。另外，關(guān)于細(xì)微反射構(gòu)造210，如圖5所示，也可以是將倒四棱梯形形狀的凹部225 排列成網(wǎng)格狀的構(gòu)造。這樣，通過形成排列倒四棱梯形形狀的凹部225的構(gòu)造，來自熒光體 213的射出光中沿橫向射出的熒光，由于周圍被凹部225的側(cè)面包圍，所以在凹部225的側(cè) 面沿射出面方向反射，從射出面射出到外部。因此，以往成為不需要光的朝向橫向的熒光的 一部分也能夠作為有效光射出，所以能夠提高發(fā)光的利用效率。并且，如上所述，從激發(fā)光 源射出的激發(fā)光也在凹部225的側(cè)面重復(fù)反射，由此照射熒光體213的概率提高，激發(fā)光的 利用效率提高。另外，不限于圖5所示的倒四棱梯形形狀，也可以有規(guī)則地排列其他倒多棱 梯形形狀的凹部225的構(gòu)造。
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另外，關(guān)于細(xì)微反射構(gòu)造210，如圖6所示，也可以是平行地排列呈拋物面形狀的 多個凹部225的列的構(gòu)造。在這種構(gòu)造中，如圖7所示，從熒光體213沿橫向射出的熒光在 拋物面形狀的側(cè)面反射，沿與射出面大致正交的方向反射，并從射出面射出到外部。并且， 入射到熒光體層205的光束的一部分也在拋物面形狀的側(cè)面重復(fù)反射，由此能夠提高照射 熒光體213的概率，能夠減小未照射熒光體213即釋放到外部而成為無用的激發(fā)光。因此， 與上述的各種構(gòu)造相同，能夠提高發(fā)光及激發(fā)光的利用效率。另外，如圖8所示，也可以是縱橫垂直地排列多個拋物面形狀的凹部225的構(gòu)造， 即，使圖5所示的倒四棱梯形形狀的側(cè)面成為拋物面形狀的構(gòu)造。在形成這種形狀時，與上 述的各種構(gòu)造相同，能夠提高發(fā)光及激發(fā)光的利用效率。另外，關(guān)于細(xì)微反射構(gòu)造210，如圖9所示，也可以是有規(guī)則地排列多個旋轉(zhuǎn)拋物 面形狀的凹部225的構(gòu)造，即，有規(guī)則地排列旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的細(xì)微反射器的構(gòu)造。通過形 成這種構(gòu)造，與上述的各種構(gòu)造相同，能夠提高發(fā)光及激發(fā)光的利用效率。另外，在以上所述的構(gòu)造中，設(shè)有凸部223的側(cè)面或者形成凹部225的側(cè)面從射出 面?zhèn)瘸蚧?01側(cè)傾斜的構(gòu)造、或者拋物面形狀，但也可以形成為橢圓面形狀。即，本發(fā) 明的熒光輪71的特征在于，在鋪設(shè)熒光體層205的反射面上形成由凸部223和凹部225構(gòu) 成的細(xì)微反射構(gòu)造210，能夠進(jìn)行各種設(shè)計變更。另外，關(guān)于這種細(xì)微反射構(gòu)造210的制造方法，能夠采用激光加工、電鑄法等。并 且，也可以是使用微接觸式印刷等技術(shù)，在基板201的環(huán)狀凹部203的反射面上形成作為細(xì) 微反射構(gòu)造210的薄膜的結(jié)構(gòu)。另外，以上敘述的熒光輪71不限于圓板形狀，也可以是方形，可以在整個表面形 成以上所述的細(xì)微反射構(gòu)造210，也可以是只在基板201的一部分形成細(xì)微反射構(gòu)造210 的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)使用狀況實現(xiàn)各種設(shè)計變更。并且，熒光輪71不一定具有全部的紅色、綠 色、藍(lán)色的熒光體層205，也可以是只具有單色或白色光的熒光體層205的結(jié)構(gòu)。根據(jù)如上所述構(gòu)成的本實施例的熒光輪71，由于在基板201的反射面具有細(xì)微反 射構(gòu)造210，所以能夠?qū)⑴c基板201的平面方向大致平行地從熒光體213發(fā)出的、在現(xiàn)有的 熒光輪71中不能用作有效光的熒光的一部分用作有效光。因此，能夠提高熒光的利用效 率，并能夠用作可以輸出高亮度的光源光的光源裝置的熒光輪71，而不需提高激發(fā)光的能 量密度或輸出。并且，根據(jù)這種熒光輪71，能夠提高入射到熒光體層205的激發(fā)光也通過細(xì)微反 射構(gòu)造210照射熒光體213的概率，所以能夠提高激發(fā)光的利用效率。S卩，熒光體層205使得從內(nèi)部的熒光體213發(fā)光的熒光從熒光體層205的表面射 出，而不是在熒光體層205內(nèi)部吸收，所以能夠提高發(fā)光效率。并且，如果使強(qiáng)力的激發(fā)光 垂直照射熒光體層205，則存在激發(fā)光透射熒光體層205而在基板201反射并再次射出到外 部而成為無用的激發(fā)光，但通過在細(xì)微反射構(gòu)造210的傾斜面等重復(fù)反射，能夠延長在熒 光體層205內(nèi)的光路長度，所以能夠提高激發(fā)光的利用效率。并且，通過使凸部223的高度形成為與熒光體層205的厚度相同的高度，能夠提高 熒光體層205內(nèi)的熒光及激發(fā)光在細(xì)微反射構(gòu)造210的凸部223和凹部225反射的概率， 所以能夠進(jìn)一步提高熒光和激發(fā)光的利用效率。另外，通過利用反射率高的部件形成基板201，能夠降低照射基板201的激發(fā)光和激發(fā)光和熒光的利用效率。并且，通過在基板201的反射面上 蒸鍍反射率高的金屬膜并實施鏡面加工，也能夠獲得相同的效果。并且，使基板201形成為具有環(huán)狀凹部203的圓板形狀，在該環(huán)狀凹部203的底面 形成細(xì)微反射構(gòu)造210，在細(xì)微反射構(gòu)造210上鋪設(shè)熒光體層205來形成熒光輪71，由此能 夠用作在投影儀的光源裝置等中使用的熒光輪。另外，在該熒光輪中，熒光體層205構(gòu)成為沿圓周方向鋪設(shè)了紅色熒光體層205R、 綠色熒光體層205G、和藍(lán)色熒光體層205B，由此能夠生成光的三原色即紅色、綠色、藍(lán)色波 段的熒光，所以能夠在各種電氣設(shè)備中使用。另外，如圖10所示，也可以使以上所述的細(xì)微反射構(gòu)造210形成為比熒光體層205 的厚度略小。通過這樣形成細(xì)微反射構(gòu)造210，能夠增加在熒光體層205中能夠涂敷的熒光 體213的容積，結(jié)果，能夠增加從熒光輪71發(fā)出的熒光的發(fā)光量。下面，敘述使用了以上所述的熒光輪71的光源裝置63。圖11是使用了本實施例 的熒光輪71的光源裝置63的平面示意圖。光源裝置63如圖11所示，具有激發(fā)光源72 ； 上述的熒光輪71，接受來自激發(fā)光源72的射出光，沿預(yù)定方向射出光的三原色即紅色、綠 色、藍(lán)色的波段的光；和驅(qū)動熒光輪71旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)73。并且，該光源裝置63在激發(fā)光源72 的前方配置有準(zhǔn)直透鏡150，在熒光輪71的射出面?zhèn)染哂芯酃馔哥R組155及分色鏡151和 凸透鏡153等聚光光學(xué)系統(tǒng)。激發(fā)光源72是紫外線激光二極管等激光發(fā)光器，來自該激發(fā)光源72的射出光激 發(fā)熒光輪71中的上述熒光體213。該激發(fā)光源72被配置成為光軸與熒光輪71垂直，即光 軸與熒光輪71的旋轉(zhuǎn)軸平行。另外，作為激發(fā)光源72，不一定使用紫外線激光發(fā)光器，也可 以使用紫外線發(fā)光二極管等。并且，也可以構(gòu)成為在熒光輪71形成紅色及綠色的熒光體層 和擴(kuò)散透射層，把激發(fā)光源72作為藍(lán)色激光發(fā)光器或藍(lán)色發(fā)光二極管。以下說明聚光光學(xué)系統(tǒng)。在激發(fā)光源72和熒光輪71之間配置有分色鏡151，該分 色鏡151反射熒光，并使激發(fā)光透射。并且，該分色鏡151使來自激發(fā)光源72的射出光透 射，并反射從熒光輪71射出的熒光，使其改變90度方向。并且，在熒光輪71的射出面附近、即位于激發(fā)光源72側(cè)的面的附近，配置有聚光 透鏡組155。該聚光透鏡組155會聚激發(fā)光照射熒光輪71，并會聚從熒光輪71射出的熒光 射出到分色鏡151。并且，來自激發(fā)光源72的射出光通過準(zhǔn)直透鏡150和聚光透鏡組155 成為大致圓形斷面的光束，并被會聚在熒光輪71上的上述熒光體層205上。另外，在分色鏡151的前方、即在分色鏡151反射后的熒光的光軸上，配置有凸透 鏡153。該凸透鏡153會聚在分色鏡151反射的光束，并作為來自光源裝置63的射出光，向 外部射出光源光。根據(jù)這樣構(gòu)成的本實施例的光源裝置63，通過使用具有上述的細(xì)微反射構(gòu)造210 的熒光輪71，能夠提高激發(fā)光及熒光的利用效率，所以能夠提供可以射出高亮度的光源光 的光源裝置63。并且，根據(jù)這種光源裝置63，能夠獲得光的三原色即紅色、綠色、藍(lán)色的熒光作為 光源光，所以能夠在各種電氣設(shè)備中使用。并且，通過配置分色鏡151，作為相干光的激發(fā)光 不會射出到外部，所以能夠獲得安全性高的光源裝置63。并且，通過使用具有上述的細(xì)微反射構(gòu)造210且沿圓周方向鋪設(shè)了紅色、綠色、藍(lán)
9色的熒光體層205的熒光輪71，能夠提供射出高亮度且作為光的三原色的紅色、綠色、藍(lán)色 波段的光的光源裝置63。另外，關(guān)于本實施例的光源裝置63，敘述了使用具有細(xì)微反射構(gòu)造210的熒光輪 71的光源裝置63的一例，只要不變更發(fā)明的目的和宗旨，當(dāng)然也能夠采取其他結(jié)構(gòu)。下面，說明使用這種光源裝置63的投影儀10。圖12是投影儀10的外觀立體圖。 另外，在本實施例中，左右表示相對于投影方向的左右方向，前后表示相對于從投影儀10 射出的光束的行進(jìn)方向的前后方向。投影儀10如圖12所示大致呈長方體形狀，在形成為 主體殼體的前方的側(cè)板的正面面板12的側(cè)方，具有覆蓋投影口的鏡頭蓋19，并且，在該正 面面板12設(shè)置多個排氣孔17。另外，還具有未圖示的接收來自遙控器的控制信號的Ir接 收部。并且，在作為主體殼體的上面面板11設(shè)有鍵/指示器部37，在該鍵/指示器部37 配置有電源開關(guān)鍵和通知電源的接通或斷開的電源指示器、切換投影的起動/停止的投影 開關(guān)鍵、在光源裝置和顯示元件或控制電路等過熱時進(jìn)行通知的過熱指示器等的鍵或指示
ο另外，在主體殼體的背面，在背面面板設(shè)有設(shè)置了 USB端子和圖像信號輸入輸出 用的D-SUB端子、S端子、RCA端子等的輸入輸出連接器部以及電源適配器插頭等各種端子 20。另外，在未圖示的主體殼體的側(cè)板即右側(cè)面板14、和圖12所示的側(cè)板即左側(cè)面板15的 下部附近，分別形成有多個進(jìn)氣孔18。下面，使用圖13的框圖說明投影儀10的投影儀控制單元。投影儀控制單元包括 控制部38、輸入輸出接口 22、圖像轉(zhuǎn)換部23、顯示編碼器24和顯示驅(qū)動部26等，從輸入輸 出連接器部21輸入的各種規(guī)格的圖像信號，經(jīng)過輸入輸出接口 22、系統(tǒng)總線(SB)，在圖像 轉(zhuǎn)換部23被統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成為適合于顯示的預(yù)定格式的圖像信號，然后輸出給顯示編碼器24。并且，顯示編碼器24將所輸入的圖像信號展開存儲在視頻RAM25中，然后根據(jù)該 視頻RAM25的存儲內(nèi)容生成視頻信號，輸出給顯示驅(qū)動部26。顯示驅(qū)動部26按照從顯示編碼器24輸出的圖像信號，以合適的幀速率驅(qū)動空間 光調(diào)制元件(SOM)即顯示元件51，使從光源裝置63射出的光束通過光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)入射到 顯示元件51上，由此利用顯示元件51的反射光形成光學(xué)像，通過作為投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的投 影系統(tǒng)透鏡組，在未圖示的屏幕上投影顯示圖像。另外，通過透鏡馬達(dá)45對該投影側(cè)光學(xué) 系統(tǒng)的可動透鏡組97進(jìn)行變焦調(diào)整或聚焦調(diào)整用的驅(qū)動。并且，圖像壓縮展開部31進(jìn)行記錄處理，通過ADCT及霍夫曼編碼等處理，對圖像 信號的亮度信號和色差信號進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并順序?qū)懭氲阶鳛椴鹧b自如的記錄介質(zhì)的存儲 卡32中。另外，圖像壓縮展開部31進(jìn)行以下處理，在播放模式時讀出記錄在存儲卡32中 的圖像數(shù)據(jù)，將構(gòu)成一系列的動態(tài)圖像的各個圖像數(shù)據(jù)以1幀為單位展開，將該圖像數(shù)據(jù) 通過圖像轉(zhuǎn)換部23輸出給顯示編碼器24，使得能夠根據(jù)存儲在存儲卡32中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn) 行動態(tài)圖像等的顯示?？刂撇?8掌管投影儀10內(nèi)部的各個電路的動作控制，包括CPU、固定地存儲了各 種設(shè)置等動作程序的ROM、和被用作工作存儲器的RAM等。利用在主體殼體的上面面板11設(shè)置的由主要鍵及指示器等構(gòu)成的鍵/指示器部 37的操作信號，直接被發(fā)送給控制部38，來自遙控器的鍵操作信號被Ir接收部35接收，在Ir處理部36進(jìn)行解調(diào)后的代碼信號被輸出給控制部38。另外，聲音處理部47通過系統(tǒng)總線(SB)與控制部38連接。該聲音處理部47具 有PCM音源等音源電路，在投影模式和播放模式時將聲音數(shù)據(jù)模擬化，驅(qū)動揚聲器48將聲 音放大并播放。并且，控制部38控制光源控制電路41，該光源控制電路41控制光源裝置63，使得 在生成圖像時所要求的預(yù)定波段光從光源裝置63射出。具體地講，進(jìn)行以下控制，在要求 紅色波段光的情況下，控制輪馬達(dá)73，使紅色熒光體層205R位于激發(fā)光源72的光軸上，在 要求綠色波段光的情況下，控制輪馬達(dá)73，使綠色熒光體層205G位于激發(fā)光源72的光軸 上，在要求藍(lán)色波段光的情況下，使藍(lán)色熒光體層205B位于激發(fā)光源72的光軸上。另外，控制部38使冷卻風(fēng)扇驅(qū)動控制電路43進(jìn)行基于在光源裝置63等設(shè)置的多 個溫度傳感器的溫度檢測，根據(jù)該溫度檢測的結(jié)果，控制冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。并且，控制 部38也使冷卻風(fēng)扇驅(qū)動控制電路43進(jìn)行以下控制，利用定時器等，在投影儀主體的電源斷 開后還使冷卻風(fēng)扇持續(xù)旋轉(zhuǎn)，或者根據(jù)基于溫度傳感器的溫度檢測的結(jié)果，將投影儀主體 的電源設(shè)為斷開等。下面，說明該投影儀10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖14是表示投影儀10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示 意圖。投影儀10如圖14所示，在右側(cè)面板14的附近配置有安裝了電源電路塊101等的電 源控制電路基板102，在大致中央配置有西洛克風(fēng)扇型的底板110，在該底板110附近配置 有控制電路基板103，在正面面板12的附近配置有光源裝置63，在左側(cè)面板15的附近配置 有光學(xué)系統(tǒng)單元70。并且，投影儀10利用劃分用隔壁120將框體內(nèi)部氣密地劃分為背面面板13側(cè)的 進(jìn)氣側(cè)空間室121和正面面板12側(cè)的排氣側(cè)空間室122，底板110被配置成為使吸入口 111 位于進(jìn)氣側(cè)空間室121，使排出口 113位于排氣側(cè)空間室122和進(jìn)氣側(cè)空間室121的邊界 處。光學(xué)系統(tǒng)單元70大致呈“ 二 ”形狀，包括位于光源裝置63附近的照明側(cè)塊78、位 于背面面板13側(cè)的圖像生成塊79、以及位于照明側(cè)塊78和左側(cè)面板15之間的投影側(cè)塊 80這3個塊。該照明側(cè)塊78具有光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)62的一部分，用于將從光源裝置63射出的光 引導(dǎo)到圖像生成塊79具有的顯示元件51上。作為該照明側(cè)塊78具有的光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng) 62，有使從光源裝置63射出的光束成為均勻的強(qiáng)度分布的光束的導(dǎo)光裝置75、以及將透射 導(dǎo)光裝置75的光進(jìn)行會聚的聚光透鏡等。圖像生成塊79作為光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)62，具有光軸變更鏡71，變更從導(dǎo)光裝置75 射出的光束的光軸方向；多個聚光透鏡，使通過該光軸變更鏡71反射后的光會聚在顯示元 件51上；和照射鏡84，使透射這些聚光透鏡后的光束按照預(yù)定的角度照射顯示元件51。另 外，圖像生成塊79具有作為顯示元件51的DMD，在該顯示元件51的背面面板13側(cè)配置有 用于冷卻顯示元件51的顯示元件冷卻裝置53，防止顯示元件51成為高溫。投影側(cè)塊80具有將在顯示元件51反射并形成圖像的光放出到屏幕上的投影側(cè)光 學(xué)系統(tǒng)90的透鏡組。作為該投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)90，具有內(nèi)置于固定鏡筒中的固定透鏡組93、 和內(nèi)置于可動鏡筒中的可動透鏡組97，并且是具有變焦功能的可變焦式透鏡，利用透鏡馬 達(dá)使可動透鏡組97移動，由此能夠進(jìn)行變焦調(diào)整或聚焦調(diào)整。
并且，本實施例的投影儀10的光源裝置63，采用具有熒光輪71的光源裝置63，熒 光輪71具有上述的細(xì)微反射構(gòu)造210。并且，在來自光源裝置63的射出光的光軸上配置有 反射鏡152，該反射鏡152把光源光的光軸轉(zhuǎn)換成為與導(dǎo)光裝置75的光軸相同。并且，在反 射鏡152的前方配置有導(dǎo)光裝置入射透鏡147，將光源光會聚到導(dǎo)光裝置75的入射面上。根據(jù)這種投影儀10，光源裝置63能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，而且能夠射出高亮度的光，所 以能夠構(gòu)成小型而且薄的投影儀10。
權(quán)利要求
一種熒光輪，具有將一面作為反射面的基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光體而成的熒光體層，使該熒光體被激發(fā)光激發(fā)而發(fā)出的熒光從所述基板的反射面?zhèn)壬涑?，其特征在于，在所述基板的反射面上形成有?xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述基板的反射面?zhèn)壬涑觥?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造包括平面部和從該 平面部突出的大致錐形狀的多個凸部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光輪，其特征在于，使所述大致錐形狀的凸部的側(cè)面形成 為拋物面形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光輪，其特征在于，使所述大致錐形狀的凸部形成為拋物 線旋轉(zhuǎn)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造是平行地排列了呈 拋物面形狀的凹部的列的構(gòu)造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造是規(guī)則地排列了由 拋物面形狀的側(cè)面包圍的大致倒多棱錐形狀的凹部的構(gòu)造。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造是規(guī)則地排列了由 拋物面形狀的四個側(cè)面包圍的大致倒四棱梯形形狀的凹部而形成網(wǎng)格的構(gòu)造。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造是規(guī)則地排列了多 個旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的凹部的構(gòu)造。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造中的凸部的高度或 凹部的深度形成為與所述熒光體層的厚度相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述細(xì)微反射構(gòu)造中的凸部的高度或 凹部的深度形成為比所述熒光體層的厚度略小。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述基板利用反射率高的部件形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述基板的反射面通過蒸鍍反射率高 的金屬膜被實施了鏡面加工。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光輪，其特征在于，所述基板是圓板形狀，在預(yù)定位置形 成有環(huán)狀凹部，在該環(huán)狀凹部的底面形成有所述細(xì)微反射構(gòu)造，并且在所述環(huán)狀凹部層疊 了所述熒光體層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熒光輪，其特征在于，在所述環(huán)狀凹部沿圓周方向鋪設(shè)有 發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層、和發(fā)出藍(lán)色波段光的 藍(lán)色熒光體層。
15.一種光源裝置，其特征在于，具有激發(fā)光源和權(quán)利要求14所述的熒光輪。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光源裝置，其特征在于，所述激發(fā)光源是紫外線激光發(fā)光 器，配置成為光軸與所述熒光輪正交，在所述激發(fā)光源和所述熒光輪之間配置分色鏡，該分色鏡透射來自所述激發(fā)光源的射 出光，并反射來自所述熒光輪的熒光。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光源裝置，其特征在于，所述熒光體基板是在所述環(huán)狀凹 部沿圓周方向鋪設(shè)發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體和發(fā)出藍(lán)色波段光的藍(lán)色熒光體而形成的熒光輪，所述光源裝置具有使該熒光輪旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熒光輪，其特征在于，在所述環(huán)狀凹部中沿圓周方向鋪設(shè) 有發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層、和使光擴(kuò)散透射的 擴(kuò)散透射層。
19.一種光源裝置，其特征在于，具有作為藍(lán)色激光發(fā)光器的激發(fā)光源和權(quán)利要求18 所述的熒光輪，所述激發(fā)光源配置成為光軸與所述熒光輪正交，在所述激發(fā)光源和所述熒光輪之間配置分色鏡，該分色鏡透射來自所述激發(fā)光源的射 出光，并反射來自所述熒光輪的熒光。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光源裝置，其特征在于，所述熒光體基板是在所述環(huán)狀凹 部中沿圓周方向鋪設(shè)發(fā)出紅色波段光的紅色熒光體層、發(fā)出綠色波段光的綠色熒光體層和 使光擴(kuò)散透射的擴(kuò)散透射層而形成的熒光輪，所述光源裝置具有使該熒光輪旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。
21.一種投影儀，其特征在于，具有顯示元件；權(quán)利要求17所述的光源裝置；光源側(cè) 光學(xué)系統(tǒng)，將來自該光源裝置的光引導(dǎo)到所述顯示元件上；投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將來自所述顯 示元件的投影光投影到屏幕等上；和投影儀控制單元。
22.一種投影儀，其特征在于，具有顯示元件；權(quán)利要求20所述的光源裝置；光源側(cè) 光學(xué)系統(tǒng)，將來自該光源裝置的光引導(dǎo)到所述顯示元件上；投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將來自所述顯 示元件的投影光投影到屏幕等上；和投影儀控制單元。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提高熒光的利用效率的、具有熒光體的熒光輪，具有該熒光輪的、安全性高而且能夠射出高亮度的光的光源裝置，以及使用該光源裝置的投影儀。本發(fā)明的熒光輪具有將一面作為反射面的基板和在所述基板的反射面上鋪設(shè)熒光體而成的熒光體層，使該熒光體被激發(fā)光激發(fā)而發(fā)出的熒光從所述基板的反射面?zhèn)壬涑?，在所述基板的反射面上形成有?xì)微反射構(gòu)造，該細(xì)微反射構(gòu)造反射該熒光，使得與所述基板的平面方向大致平行地從所述熒光體發(fā)出的熒光在所述基板的反射面?zhèn)壬涑觥?br> 文檔編號G03B21/00GK101936505SQ201010220799
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者增田弘樹 申請人:卡西歐計算機(jī)株式會社